自适应学习系统设计与实现课件

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1、自适应学习系统设计与实现东北师范大学计算机科学与信息技术学院赵蔚教授2010.11.13汇报内容引言自适应学习系统设计自适应学习系统实现一、引言自适应超媒体系统定义(Brusilovsky,1996)hypertextandhypermediasystemswhichreflectsomefeaturesoftheuserintheusermodelandapplythismodeltoadaptvariousvisibleaspectsofthesystemtotheuser.Inotherwo

2、rds,thesystemshouldsatisfythreecriteria:itshouldbeahypertextorhypermediasystemitshouldhaveausermodelitshouldbeabletoadaptthehypermediausingthismodel其他自适应学习系统定义attempttobedifferentfordifferentstudentsandgroupsofstudentsattempttobemoreadaptivebybuildinga

3、modelofthegoals,preferences,knowledgeandperformanceofeachindividualstudent(user/learnermodel)andusingthismodelthroughouttheinteractionwiththestudentinordertoadapttotheneedsofthatstudent一种通用的自适应学习系统模型美国匹兹堡大学信息科学学院的PeterBrusilovsky提出了一个自适应学习系统（也称为AEHS，Ad

4、aptiveEducationalhypermediasystems）的通用模型。自适应学习系统通用模型AEHS包含四个主要组件：领域模型（DomainModel），描述领域知识结构，包括概念和概念间的联系；学生模型（StudentModel），也称为用户模型（UM，UserModel），代表学生特征，描述每一用户的知识、倾向及兴趣爱好等信息；教育学模型（PedagogicalModel），定义了根据学生模型中的信息访问领域模型各个部分的规则；自适应引擎（AdaptiveEngine），是创建和更新

5、领域概念及链接的全部软件环境，使用其他模型中的信息对学习者进行个性化的选择、注释和呈现学习内容；接口模块（InterfaceModule），代表并定义了用户与自适应学习系统间的交互。研究现状自适应学习系统主要参考模型（黄伯平、赵蔚等.自适应学习系统参考模型比较分析研究.中国电化教育[J]，2009，(8):97-101.）AHAM（自适应超媒体应用模型）典型系统有AHA!LAOS（LayeredWWWAHSAuthoringModel）典型系统有MOT（MyOnlineTeacher）XAHM（XM

6、L自适应超媒体模型）典型系统有DISASWebML，是一种可视化语言，用于具体说明Web应用程序的内容结构和内容组织呈现并将其转化为超文本形式。典型系统有CMS（ConferenceManagementSystem）研究现状从学习风格角度考虑基于蚁群算法ACS基于关联规则挖掘算法IDEAL基于Felder-Silverman（菲尔德—希尔佛曼）学习风格模型CS388、Tangow、MANIC、MASPLANG、LSAS等基于Honey&Mumford（哈尼—芝福）学习风格模型INSPIRE从认知水平

7、角度考虑基于遗传算法PELS基于关联规则算法ELM-ART我们的研究在用户模型中主要考虑学习风格和认知水平。研发了SAELS（SemanticAdaptiveE-learningSystem）。该系统引入本体，能对学习资源进行语义描述，对学习风格、认知水平进行语义诊断，使学习资源和学习路径根据学习者模型动态呈现，实现了资源共享、重用和个性化推荐。实现学习者适应系统和系统适应学习者的双向适应。二、自适应学习系统设计自适应学习系统是指能够为学习者提供一种个性化学习服务，实现系统根据学习者的多种特点和行为

8、倾向，如学习目标、偏好、认知水平等，采用相应的教学策略，推荐个性化的学习路径和学习资源。1.自适应学习系统参考模型用户模型（UserModel）和学习行为（LearningBehaviors）用户模型描述用户的个体特征，如学习者基本信息描述（姓名、性别、出生日期、电话、电子邮件、受教育水平、职业等）、学习风格、认知水平和兴趣偏好等。学习行为记录了学习者的学习历史过程（如学习者访问学习资源的媒体类型、学习时间、访问次数等），系统可以根据用户的学习历史记录不断的更新用户模